Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neu entdecktes Protein - "Treibstoff" für das geschwächte Herz

04.11.2002


Heidelberger Wissenschaftler entdeckten ein Protein, das die Schlagkraft des Herzens erhöht, ohne seinen Rhythmus zu verändern.


Wer zu wenig S100A1 Protein im Herzmuskel hat, dessen Herz schlägt nicht mit voller Kraft. Bei ihrer Suche nach Ursachen der Herzmuskelschwäche sind Wissenschaftler der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg auf diesen essentiellen "Treibstoff" des Herzmuskels gestoßen. Damit haben sie einen wesentlich Beitrag zum besseren Verständnis der Herzinsuffizienz geleistet, der Ansatzpunkte für neue Therapien bietet. In Aussicht steht möglicherweise eine Gentherapie, bei der das Gen für S100A1 aktiviert oder in die Herzmuskelzelle eingeschleust wird.

Herzinsuffizienz, zu deutsch Herzmuskelschwäche, ist eine weit verbreitete Erkrankung des Herzmuskels und mittlerweile die häufigste Diagnose, mit der Patienten aus deutschen Krankenhäusern entlassen werden. Bei der auch als Kardiomyopathie bezeichneten Erkrankung ist das Herz nicht mehr in der Lage, Blut mit der notwendigen Kraft in den Körper zu pumpen und alle Gewebe ausreichend mit Sauerstoff zu versorgen. Geschwächte Herzen können durch die Gabe von Stresshormonen, zum Beispiel Adrenalin, vorübergehend mehr Schlagkraft erlangen. Bei gesunden Menschen sind diese Hormone in der Lage, die Leistungsfähigkeit des Herzens und damit des gesamten Körpers bei Bedarf zu steigern. In einer Stresssituation wird jedoch nicht nur die Kraft, sondern auch die Schlagfrequenz des Herzens erhöht. Bei erkrankten Herzen geht dies mit einer Häufung schwerwiegender Rhythmusstörungen einher, die lebensbedrohlich sein können.


Patienten mit Herzinsuffizienz haben weniger Protein S100A1

An der Kardiologischen Abteilung der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg (Ärztlicher Direktor Prof. Hugo A. Katus) haben Dr. Andrew Remppis, Leiter des Labors für Biochemische Kardiologie, und seine Mitarbeiter entdeckt, dass es einen alternativen, von Stresshormonen unabhängigen Weg gibt, mit dem die Kraft des Herzmuskels kontrolliert wird. Dabei spielt das Calcium-bindende Protein S100A1 eine entscheidende Rolle. S100A1 wird vorwiegend in Herzmuskelzellen gebildet und ist innerhalb der Herzmuskelzelle mit Zellbestandteilen vergesellschaftet, die von zentraler Bedeutung für die Kontraktion des Herzmuskels sind. Über die Funktionsweise dieses Proteins im Herzmuskel war bislang wenig bekannt. Die Arbeitsgruppe um Dr. Remppis fand jedoch, dass Herzen von Patienten mit Herzinsuffizienz, ungeachtet ihrer Ursachen, weniger S100A1 enthalten. Die Wissenschaftler vermuten, dass die im Herzmuskel nachzuweisende Konzentration von S100A1 direkt mit der Herzfunktion im Einklang steht.

Den Beweis für diese Hypothese, brachten Experimente an Herzmuskelzellen und künstlichen Herzmuskelgeweben. Die Heidelberger Wissenschaftler kurbelten mit gentechnischen Methoden die Produktion des Proteins an und konnten so eine deutliche Steigerung der Kontraktionskraft erzielen. Die S100A1-bedingte Kraftzunahme beruht auf einem bisher nicht vollständig aufgeklärten Mechanismus. Ergebnisse belegen jedoch, dass S100A1 im entscheidenden Maße die Calcium-Ströme der Herzmuskelzelle beeinflusst, die selbst wiederum auf molekularer Ebene die Funktion des Herzmuskels regulieren. Durch diesen alternativen Weg wird nur die Kraft, nicht aber die Frequenz des Herzschlags gesteigert. Dennoch bleibt die Empfindlichkeit für Stresshormone erhalten, so dass neben einer gesteigerten Ruhefunktion des Herzens bei Bedarf eine weitere Leistungssteigerung möglich ist.

Weitere Untersuchungen bei Patienten erforderlich / Ansatz für Gentherapie?

Remppis und sein Team wollen ihre Ergebnisse, die sie im Labor gewonnen haben, möglichst bald Patienten zugute kommen lassen. Dafür sind zunächst wissenschaftliche Untersuchungen erforderlich, die den Stellenwert des Proteins S100A1 beim Patienten weiter untersuchen. Die Wissenschaftler hoffen mit ihren Erkenntnissen eine Gentherapie zu entwickeln, mit der die Menge an S100A1-Protein in den Herzen von Patienten gesteigert werden kann.

Dr. Annette Tuffs | idw
Weitere Informationen:
http://www.med.uni-heidelberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Kokosöl verlängert Leben bei peroxisomalen Störungen
20.06.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Überdosis Calcium
19.06.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics